NASA:3D打印在太空的应用

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NASA最近报道了一批研究成果,这些成果来自于NASA内部研发基金过去两年来对3D打印的投资,主要是研究3D打印如何应用在航天领域。
 
“我们不是想炒3D打印的冷饭或者去追求3D打印已经有的工业应用”,NASA的首席技师Peter Hughes说道,“我们感兴趣的是如何用3D打印增强我们制造一次性的、能在太空使用的工具、零件的能力,换句话说,如何让我们的强项更强”。
 
NASA公布了3D打印在太空上的4个应用
1. 散热控制
传统的散热主要靠机械运动,比方说气泵或者风扇,NASA发明了一种名叫Advance Eletrohydrodynamic( EHD)技术,通过电场控制热量在管道中移动来移除太空飞船中电子元件的热量。通过3D打印技术,这些散热管道可以事先布置在对温度敏感的元件上,能够快速有效移除热量。这种EHD技术不需要传统的机械散热装置,大大减轻了重量,节省了空间,更重要的是,让电子系统有了“放大”的能力:一个电子系统的大小往往是由机械部件决定的,现在机械部件被移除,电子系统有可能被放大到一个新的高度。
2.电子封装
NASA管这项技术叫MinE Pack, 通俗讲就是制作3D芯片或者叫芯片堆积——将控制、数据处理,电源,数字化,放大器等等都堆积到一块芯片上。“电子封装的未来在3D打印, 它打开了一扇小型化电子元件的窗户,而且还能减低成本。”项目主管Beth Paquette J说道。
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3. 射线屏蔽
射线屏蔽在太空特别重要,没有大气层的保护,太空中射线比地球上强很多,强到很多地球能用的电子元件到太空会失效。传统的射线屏蔽需要罩一个金属壳,金属壳的厚度取决于射线的强度。“原来的办法虽然管用,可增加了很多重量”项目主管 Jean-Marie Lauenstein 说道,“我们现在用的方法叫Spot Shielding, 基本就是在电子元件上包小小一层金属”。通过3D打印技术,还能在电子元件的不同部位使用不同的厚度的屏蔽。接下来一年,NASA将会把这种技术放到更严厉的太空环境进行检测。
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4.光学工作台
 
英凡钢(不涨钢,Invar)是太空望远镜必用的材料,太空环境温度变化极大,不涨钢的热胀冷缩性很小,使得它成为太空望远镜所需的最佳工作台。一个太空望远镜大约需要半吨的不涨钢——对太空物品来讲,非常重。另外一方面不涨钢比较软容易弯,使得其成为3D打印金属的原料。“我们主要目的就是要通过3D打印减轻重量”,如图所示,NASA设计的3D打印的光学平台。

 
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 新闻源:NASA
(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)